多级温差电致冷组件性能测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多级温差电致冷组件性能测试装置，包括控温部分和采样电路，其特点是：所述控温部分包括控温平台、控温温差电组件、散热器和散热风机；所述采样电路包括多个通道的数据采集装置、冷端热偶和热端热偶，测试最大致冷功率用的薄膜加热器，被测试的多级温差电组件和薄膜加热器上分别连接有直流电源。由于采用了控制平台，得到快速准确控制热端温度，解决了多级温差电致冷组件性能测试困难且准确度低的问题；采用了采样电路，使得电压、电流信号采集精度更高、更准确；采用了薄膜加热器，有效的解决了多级致冷组件功率测试难题，而且测试准确性大幅度提高，在高密散热器上制作水套，兼具风、水冷散热方式，提高了散热效果。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于温差电测试
，特别是涉及一种多级温差电致冷 组件性能测试装置。
技术介绍
目前公知的多级温差电致冷组件已广泛应用于在空间等高科技领域。许 多国家都在大力幵展多级组件研发工作。为保证多级温差电致冷组件的寿命， 要对制作出组件的最大温差、最大温差电压、最大温差电流和最大制冷功率4个性能指标进行测试。由于温差电组件属于电热转换部件，电热转换紧密， 特别是多级组件一旦试验装置精度不高使得最大温差、最大致冷功率等性能 参数测试数据不真实，将给使用该组件的整机带来无法挽回的影响。最大温 差通常是指将多级温差电组件的热面温度恒定为3(TC，常态下给多级温差电 致冷组件施加15V士1.5V的最大工作电压，且冷面无热负荷时，测试冷热面 之间的温差为最大温差；最大温差电压和最大温差电流是最大温差条件下测 试的电压值和电流值；最大致冷功率通常是指多级温差电组件的热面温度恒 定为3(TC，通以最大温差电压进行工作，当冷面温度与热面温度一致时(△ T=Th-T。=0)，测试冷面加热器的工作功率即为最大致冷功率。目前对多级温差 电致冷组件4个指标的测试方式是由各种散件测试设备临时拼凑而成，集成 度差，样品热面温度手控，控温不准，测试参数无法直接读取，测试效果不 甚理想，并且无法进行致冷功率测试。
技术实现思路
本技术为解决现有技术中存在的问题，提供了一种集成度高，测试 数据准确，测试参数可以直接读取，能够进行致冷功率测试，并且操作简单 的多级温差电致冷组件性能测试装置。本技术所采取的技术方案是-多级温差电致冷组件性能测试装置，包括控温部分和采样电路，其特点 是所述控温部分包括控温平台、控温温差电组件、散热器和散热风机，控 温平台上表面与被测试的多级温差电组件热端紧密接触，下表面与控温温差 电组件的冷面紧密贴合，控温温差电组件热面紧贴散热器上面，散热器下面 设置有散热风机；所述采样电路包括多个通道的数据采集装置、位于被测试 的多级温差电组件上面的冷端热偶、控温平台中的热端热偶，被测试的多级 温差电组件和冷端热偶之间的薄膜加热器，被测试的多级温差电组件和薄膜 加热器上分别连接有直流电源，并且被测试的多级温差电组件和薄膜加热器 与连接的直流电源之间串联一个采样电阻，数据采集装置的通道分别与冷端 热偶、热端热偶、被测试的多级温差电组件、薄膜加热器、被测试多级温差 电组件上的采样电阻和薄膜加热器上的采样电阻并联。本技术还可以釆用如下技术措施所述的多级温差电致冷组件性能测试装置，其特点是所述散热器基板 上沿着散热片走向设置有两个及以上通孔，孔内嵌有紫铜热管，形成进、出 水回路，并在孔内填充导热硅脂，出口用导热胶封闭。所述的多级温差电致冷组件性能测试装置，其特点是所述控温部分设 置有外壳，散热器通过聚四氟螺栓固定在外壳上，散热风机上设置有风机罩， 风机罩通过螺栓与散热器两侧连接后支撑固定在外壳的底面板上；外壳上面 通过紧固螺栓固定有支架，支架的另一端上设有一孔，孔上有一个可上下移 动的硬塑螺杆，硬塑螺杆下面有一个大于硬塑螺杆直径的圆锥头，硬塑螺杆 内部有一个测试多级温差电组件冷面的热偶，硬塑螺杆上端为螺纹，硬塑螺 杆上端套有高强弹簧，通过螺母将其固定在硬塑螺杆上。所述的多级温差电致冷组件性能测试装置，其特点是所述外壳两侧面 板设置有镂空结构通风孔；外壳一侧面板上设置有分别与外壳内外电源线和 信号线连接的两个航空插头；外壳一侧面板上还设置有进水嘴和出水嘴；外 壳面板上面设置有接线座。所述的多级温差电致冷组件性能测试装置，其特点是所述紫铜热管构成进出、水回路。所述的多级温差电致冷组件性能测试装置，其特点是所述数据采集装 置为Agilent34970A数据采集单元。所述的多级温差电致冷组件性能测试装置，其特点是所述采样电阻均 为0.01Q的标准电阻。所述的多级温差电致冷组件性能测试装置，其特点是所述控温平台为紫铜控温平台。所述的多级温差电致冷组件性能测试装置Z其特点是所述散热风机为 高速直流轴流风机。所述的多级温差电致冷组件性能测试装置，其特点是所述薄膜加热器 为两个外表面为聚酰亚胺薄膜，内部为超细电阻丝，通过聚酰亚胺高温压制 成0. 1-0. 3mm厚的聚酰亚胺薄膜加热器。本技术具有的优点和积极效果多级温差电致冷组件性能测试装置 由于采用了控制平台，得到快速准确控制热端温度，解决了多级温差电致冷 组件性能测试困难且准确度低的问题，为多级组件应用提供了更大的平台； 采用了采样电路，使得电压、电流信号采集精度更高、更准确；采用了薄膜 加热器使功率测试环节热负载更加容易调控和计量，有效的解决了多级致冷 组件功率测试难题，而且测试准确性大幅度提高，在高密散热器上制作水套， 兼具风、水冷散热方式，提高了散热效果。附图说明图1为本技术多级温差电致冷组件性能测试装置结构主视示意图2为图1的俯视示意图3为本技术散热器主视示意图4为图3的俯视示意图5为多级温差电致冷组件性能测试装置采样电路示意图。图中，1、外壳；2、接线座；3、螺栓；4、热偶孔；5、出水嘴A ; 6、航空插头A; 7、航空插头B8、进水嘴A;9、底座；10、通风孔；11、、硬塑螺杆；14、高强弹簧；15、螺母；16、冷端 热偶；17、薄膜加热器；18、多级温差电组件；19、热端热偶；20、控温平 台；21、控温温差电组件；22、散热器；23、出水嘴B; 24、风机罩；25、散热风机；26、进风通道；27、紫铜热管；28、直流电源A; 29、采样电阻A; 30、直流电源B; 31、采样电阻B; 32、 Agilent34970A数据采集单元。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合图1-图3附图详细说明如下 实施例1:选用外形尺寸长X宽X高为220mmX 180mmX 150mra轻质高强度铝合金作 为外壳1，外壳1侧面均采取镂空式结构，实现装置内外对流，为装置实现 良好散热提供足够的通风口 ，外壳1侧面安装有航空插头A6、航空插头B7、 进水嘴A8和出水嘴A5;航空插头A6、航空插头B7作为装置内外电源、信号 线的转换接口，起到将强电和弱点分开，避免信号干扰，实现引线分类集束 和标识，布线整齐，整体美观的作用；外壳1上面安装有为被测试的多级温 差电组件18和薄膜加热器17提供电连接端子的接线座2，外壳1下面安装 有底座9，实现支撑，保证整体装置良好机械强度；选用导热性良好的紫铜加工制成控温平台20，控温平台20的底面尺寸 长X宽为85腦X85mm，顶面尺寸长X宽为40咖X40mm，平台的整体高度为 12mm，其中底面平台高度为5ram，顶面平台高度为7mm，并在控温平台20的 小台内部嵌入热端热偶19，控温平台20的顶面位于外壳1的外面；当只测 试多级致冷组件的最大温差、最大温差电压和最大温差电流时，控温平台20 直接与多级温差电组件18的热面接触；当测试多级致冷组件最大致冷功率 时，控温平台20与多级温差电组件18的热面之间需要设有一个薄膜加热器 17，薄膜加热器17两个外表面材料为聚酰亚胺薄膜，内部为超细电阻丝，通 过聚酰亚胺高温压制成厚度为O.lmm，类似一个具有绝缘功能的电阻丝加热 本文档来自技高网...

【技术保护点】
多级温差电致冷组件性能测试装置，包括控温部分和采样电路，其特征在于：所述控温部分包括控温平台、控温温差电组件、散热器和散热风机，控温平台上表面与被测试的多级温差电组件热端紧密接触，下表面与控温温差电组件的冷面紧密贴合，控温温差电组件热面紧贴散热器上面，散热器下面设置有散热风机；所述采样电路包括多个通道的数据采集装置、位于被测试的多级温差电组件上面的冷端热偶、控温平台中的热端热偶，被测试的多级温差电组件和冷端热偶之间的薄膜加热器，被测试的多级温差电组件和薄膜加热器上分别连接有直流电源，并且被测试的多级温差电组件和薄膜加热器与连接的直流电源之间串联一个采样电阻，数据采集装置的通道分别与冷端热偶、热端热偶、被测试的多级温差电组件、薄膜加热器、被测试多级温差电组件上的采样电阻和薄膜加热器上的采样电阻并联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马洪奎，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]